[자연과학] 물리학 및 실험 - 충돌 및 운동량 보존
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작성일 23-06-29 11:31
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▣ 이 론
- 어떤 물체가 충돌하는 경우 외부에서 다른 힘이 작용되지 않는 한 운동량은 보존된다 이 원리를 운동 량 보존이라고 하며, 수식을 나타내면
이 된다
- 질점이 , , 인 n개의 질점계에서 선운동량은 그 질량 m과 속도 v의 곱으로 定義(정이)되는 벡터이다.
⑥ 글라이더 하나를 포토게이트 사이에 놓고 나머지 글라이더를 포토게이트 사이가 아닌 외곽에 놓는다.
⑨ 각각의 글라이더에 추를 달아 질량을 달리하면서 위와 같은 experiment(실험)을 반복한다.
(…(투비컨티뉴드 )② 포토게이트와 에어트랙과 글라이더를 설치한다.
⑩ 글라이더가 멈춰있는 것이 아닌 서로 반대방향으로 움직였을 경우를 측정(measurement)하기 위해 양 글라이더를 포토게이트 사이가 아닌 왼쪽 외곽, 오른쪽 외곽에 설치한다.
⑤ 포토게이트를 gate 모드로 맞춘다.
⑦ 외곽에 있는 글라이더를 포토게이트 사이에 있는 글라이더 쪽으로 힘을 주어 이동시킨다.
⑪ 두 글라이더를 서로 반대방향으로 힘을 주어 이동시켜 포토게이트에 측정(measurement)되는 시간을 측정(measurement)한 후 각각의 속도를 구한다. 즉
로 定義(정이)하면 질점계의 선운동량은 계의 총 질량과 그 질량 중 심의 속도와의 곱과 같게 된다
- Newton’s Second Law에서 Equation of motion을 보게 되면 (는 계에 작용하는 모든 외력 벡터의 합)이므 로 위의 식을 시간(t)에 따라 한 번 미분하게 되면
이 되고, Equation of motion과 비교하면 이 된다
따라서 외력의 합이 0이면 선운동량은 일정하게 보존이 된다
▣ experiment(실험)방법
① 에어트랙(Air Track)을 수평계를 이용하여 정밀하게 수평을 맞춘다.
④ 두 글라이더의 질량 , 를 측정(measurement)한다.
A. 정지해 있는 에 움직이는 이 충돌하는 경우
B. 정지해 있는 에 움직이는 이 충돌하는 경우
실험과제/물리
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